Классификация химических источников тока

Самостоятельная работа № 2

Тема занятия: «Химические источники тока РЭСБН»

Учебные вопросы

1. Классификация химических источников тока.

2. Устройство и принцип действия химического источника тока.

3. Основные характеристики гальванических элементов и аккумуляторов.

4. Виды гальванических элементов и аккумуляторов

Литература

1. Бушуев В. М., Деминский В. А. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - с. 25 – 46.

Контрольные вопросы по лекции №1

1. Назначение СЭП РЭСБН.

2. Основные группы устройств СЭП по функциональному назначению.

3. Перечислить основные структуры СЭП.

4. Дайте определение ПИЭЭ.

5. Дайте определение ИВЭП.

Классификация химических источников тока

Химический источник тока – это устройство, в котором энергия химической реакции непосредственно превращается в электрическую энергию в результате окислительно-восстановительных реакций.

Химические источники тока наиболее универсальны и имеют большее распространение.

Их преимущества:

1) независимость от посторонних источников тока и излучения;

2) постоянная готовность к действию;

3) бесшумная работа (в отличии от дизель-электрических станций);

4) широкий диапазон электрической мощности, которая может быть от них получена (от до ).

По принципу действия ХИТ делятся на следующие 3 группы:

1) гальванические (первичные) элементы (ГЭ);

2) аккумуляторы (А);

3)топливные элементы (электрохимические генераторы) (ЭХГ).

Гальванические элементы – это ХИТ, в которых происходит необходимое преобразование химической энергии в электрохимическую;

ГЭ – ХИТ одноразового действия, поскольку содержит необратимую электрохимическую систему: анод – электрод – катод и после израсходования запасов реагентов теряют свою работоспособность.

Аккумуляторы – это ХИТ, в которых происходит как процесс преобразования химической энергии в электрическую, так и обработанный процесс преобразования электрической энергии, так и обратный процесс преобразования электрической энергии в химическую.

А – ХИТ многоразового действия, поскольку содержит обратимую электрохимическую систему и после разряда допускают повторный заряд путем пропускания тока от внешней цепи в обратном направлении; при этом из продуктов реакции восстанавливаются исходные реагенты. Таким образом, при заряде в А в виде химической энергии от внешнего источника, а при заряде она возвращается электроприемнику.

Количество циклов заряд-разряд аккумулятора может быть сотни и тысячи.

Топливные элементы – это ХИТ, в которых:

- вместо расходованных электродов применяют нерасходуемые;

- реагенты хранят вне элемента и подают в него в процессе работы;

- одновременно удаляют продукты реакции.

В ТЭ электроды служат проводниками первого рода и катализаторами электрохимических реакций.

В отличие от ГЭ ТЭ может работать длительно. Он преобразует химическую энергию в электрическую до тех пор, пока в него поступают реагенты.

В отличие от ГЭ ТЭ не могут работать самостоятельно. Для работы ТЭ необходима система подачи топлива, отвода продуктов реакции и тепла. Поэтому на базе ТЭ разработаны электрохимические генераторы (ЭКГ).

ЭХГ – устройство, состоящее из следующих элементов:

- батарей топливных элементов;

- системы подачи топлива и окислителя;

- систем отвода продуктов реакции; термостатирования и автоматики.

Схемы электрохимических элементов ХИТ представлены на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Схемы электрохимических элементов ХИТ:

Ок – окислитель; В – восстановитель; Э – электролит.